Rozwój anody tytanowej

Anody tytanowe obejmują kilka procesów, które są starannie przeprowadzane w celu zapewnienia wysokiej jakości anod o optymalnej wydajności i trwałości. Oto schemat.

Rozwój anody datuje się ponad 200 lat temu, od 1786 roku. Proces elektrolizy przekształca energię elektryczną w energię chemiczną. Najbardziej reprezentatywny przemysł sody kaustycznej, przemysł elektrolizy wodnej, może dobrze zilustrować historię rozwoju materiałów elektrodowych.

Początkowo w laboratorium do elektrolizy solanki stosowano elektrody platynowe, elektrody z węgla naturalnego, elektrody z grafitu naturalnego, elektrody magnetyczne z tlenku żelaza i elektrody z dwutlenku ołowiu. Są to pierwsze przebadane materiały elektrodowe.

Płytka anodowa z rutenu irydu i tytanu

Elektroliza solanki wymaga, aby materiał anody miał dobre właściwości katalityczne punktowe w zakresie wytrącania chloru, dobrą trwałość i zdolność do hamowania wytrącania tlenu. Pierwszą elektrodą stosowaną w produkcji przemysłowej była elektroda grafitowa. Elektrody grafitowe mogą w pełni spełnić powyższe wymagania, gdy stężenie słonej wody jest wysokie. Jednakże anody grafitowe mają podczas długotrwałej produkcji następujące wady: duży opór elektryczny, a co za tym idzie duże zużycie energii elektrycznej; w miarę postępu procesu reakcji elektrochemicznej elektrody grafitowe ponoszą duże straty. Skok elektrody zmienia się, co powoduje niestabilną produkcję elektrolizy; powierzchnia aktywna reakcji uwalniania chloru jest trudna do utrzymania.

Anoda tytanowa MMO

Po latach sześćdziesiątych XX wieku nastąpił szybki rozwój przemysłu petrochemicznego, wszędzie powstało wiele dużych zakładów produkujących etylen, a synteza chlorków organicznych znacznie wzrosła. Wymaga to dużego skoku w produkcji chloro-alkalicznej. W tym momencie wymagana jest, aby anoda grafitowa posiadała zdolność do obróbki mechanicznej. Aby otworzyć otwory w anodzie grafitowej, wydajność przetwarzania samej anody grafitowej nie jest zbyt dobra i do jej zastąpienia potrzebne są nowe materiały. Szczególnie ważny jest rozwój anod metalowych. Rozwój anod metalowych ma długą historię. Najwcześniejsze anody metalowe były głównie anodami platynowymi, ale ich koszt był wysoki i nie były powszechnie stosowane.

W latach 1910-1940 zakończono produkcję tytanu gąbczastego metodą termoredukcji magnezu i metodą termoredukcji sodu. I masowa produkcja. Tytan jest używany jako materiał bazowy anody, aby pokazać jej głowę. Tytan nazywany jest również metalem zaworowym, który ma stabilną warstwę tlenku chroniącą go, przez co elektroda anodowa nie może przejść, dzięki czemu ma dobrą trwałość i stabilność w warunkach elektrolizy słonej wody. Metalowy tytan można dowolnie obrabiać.

Oprócz rozwoju elektrod otulonych w latach 60. XX wieku znalazły one szerokie zastosowanie w inżynierii chemicznej, ochronie środowiska, elektrolizie wody, uzdatnianiu wody, elektrometalurgii, galwanizacji, produkcji folii metalowych, elektrosyntezie organicznej, elektrodializie i ochronie katodowej.

Produkcja anod tytanowych polega na szczotkowaniu lub natryskiwaniu tlenków metali szlachetnych na bazie materiałów tytanowych. Na tym etapie wewnętrzne anody tytanowe są głównie szczotkowane. Elektrody takie mają bardzo szerokie zastosowanie. Anody tytanowe nazywane są również anodami DSA ze względu na ich lekki i elastyczny proces produkcyjny. W porównaniu z podobnymi anodami anody tytanowe mają następujące zalety:

Rozmiar anody jest stabilny, a odległość między elektrodami nie zmienia się podczas procesu elektrolizy, co może zapewnić, że operacja elektrolizy zostanie przeprowadzona w warunkach stabilnego napięcia ogniwa. Napięcie robocze jest niskie, pobór mocy jest niewielki, a pobór mocy prądu stałego można zmniejszyć o 10-20%. Anoda tytanowa ma długą żywotność i dużą odporność na korozję. Może przezwyciężyć problem rozpuszczania anody grafitowej i anody ołowiowej oraz uniknąć wpływu elektrolitu

Oraz zanieczyszczenie produktu katodowego. Gęstość prądu jest wysoka, nadpotencjał jest mały, a aktywność katalityczna elektrody jest wysoka, co może skutecznie osiągnąć wysoką wydajność produkcji. Może uniknąć problemu zwarcia po odkształceniu anody prowadzącej i poprawić wydajność prądową. Kształt jest łatwy do wykonania, a precyzję można poprawić. Matrycę tytanową można ponownie wykorzystać. 9. Przy niskiej charakterystyce nadnapięcia, pęcherzyki na powierzchni pomiędzy elektrodami i elektrodami są łatwo eliminowane, co może skutecznie obniżyć napięcie ogniwa elektrolitycznego.